位置ベクトルの成分と座標の関係

位置ベクトルの成分と座標の関係

無題

無題

座標平面内で原点$\text{O}$ を基準ととると,平面上の任意の点$\text{P}(x_0, y_0)$への位置ベクトル$\vec{p}$ は,$\vec{p} =\dbinom{x_0}{y_0}$となる.

また,逆に原点$\text{O}$ に関する点$\text{P}$ の位置ベクトル$\vec{p}$ が$\vec{p} =\dbinom{x_0}{y_0}$であるとき,点$\text{P}$ の座標は$(x_0, y_0)$ となる.

つまり

\begin{align} &「点\text{P} の座標が(x_0, y_0) である」\\ \Longleftrightarrow &「原点\text{O} に関する点\text{P} への位置ベクトルは\\ & \qquad \vec{p} =\dbinom{x_0}{y_0}である」 \end{align}

となる.

位置ベクトルの成分と座標の関係

$\vec{a} =\dbinom{1}{2},\vec{b} =\dbinom{−4}{−1}$とする.

座標平面上の点$\text{A}(3, 1)$ から$3\vec{a} + 2\vec{b}$ だけ移動した点$\text{P}$ の座標を求めよ.

無題
無題

まず,$\overrightarrow{\text{AP}} = 3\vec{a} + 2\vec{b}$ であるから

\begin{align} \overrightarrow{\text{AP}} &= 3 \dbinom{1}{2}+ 2 \dbinom{−4}{−1}\\ &= \dbinom{3}{6}+ \dbinom{−8}{−2}\\ &= \dbinom{3 – 8}{6 – 2}\\ &= \dbinom{−5}{4} \end{align}

また,$\overrightarrow{\text{AP}} =\overrightarrow{\text{OP }}−\overrightarrow{\text{OA}}$ であるから

$\blacktriangleleft$ ベクトルの分解を使って,$\overrightarrow{\text{AP}}$ を原点$\text{ O}$ を始点とするベクトル(原点に関する位置ベクトル)に書き換えた. \begin{align} \overrightarrow{\text{OP}} &=\overrightarrow{\text{AP }}+\overrightarrow{\text{OA }}=\dbinom{−5}{4}+ \dbinom{3}{1}\\ &= \dbinom{−5 + 3}{4 + 1}= \dbinom{−2}{5} \end{align}

よって,点$\text{ P}$ の座標は$\boldsymbol{ (−2, 5) }$である.